Com o desenvolvimento económico e social, a poluição da água intensificou-se e a qualidade das fontes de água deteriorou-se, levando a um aumento de poluentes, especialmente poluentes orgânicos, na água. Os métodos tradicionais de tratamento de água potável só são eficazes contra poluentes orgânicos comuns e são ineficazes na remoção de parasitas, vírus, bactérias, algas e outros organismos aquáticos. Além disso, os processos de desinfecção produzem frequentemente subprodutos.
Os processos de purificação de água potável da próxima-geração devem melhorar a eficiência do tratamento e otimizar os resultados, ao mesmo tempo em que enfatizam a ausência de substâncias tóxicas durante o processo. Deverão também melhorar a utilização de recursos e energia, reduzir a carga poluente e melhorar a qualidade ambiental. A tecnologia de ultrafiltração atende aos requisitos dos processos de purificação de água potável da próxima-geração, removendo parasitas, vírus, bactérias, algas e outros organismos aquáticos da água potável, garantindo a segurança da água potável. É amplamente utilizado em estações de tratamento de água urbanas em países desenvolvidos como os Estados Unidos e o Japão.
Embora as membranas de ultrafiltração possam reter a maioria dos sólidos suspensos e colóides na água, elas não conseguem remover pequenas moléculas dissolvidas, dificultando a aplicação da tecnologia de ultrafiltração no tratamento de água potável. Atualmente (2018), numerosos estudos realizados por estudiosos nacionais e internacionais descobriram que um sistema combinado de carvão ativado em pó (PAC) e ultrafiltração pode converter poluentes de pequenas moléculas dissolvidos em partículas, que podem então ser removidas pelo processo de ultrafiltração.